В ТПУ создали первый отечественный томограф для промышленности и медицины.

27 сентября 2019

В ТПУ создали первый отечественный томограф для промышленности и медицины.

Физики Томского политехнического университета создали первый отечественный томограф, позволяющий визуализировать внутреннюю структуру объектов с использованием не только корпускулярных, но и волновых свойств рентгеновского излучения. Сообщает пресс-служба университета (news.tpu.ru). Томограф может сканировать и находить микродефекты в сложных объектах с низкоконтрастными включениями и восстанавливать распределение химических элементов по объему. По словам разработчиком устройство можно применять в авиакосмической отрасли при работе со сложными композитными материалами, так же при исследовании  биологических или геологических объектов. Разработка проводилась при поддержке Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» при участии компании «ЭлеСи».

«Концепция томографа-конструктора позволяет быстро сконфигурировать любой томографический эксперимент под самые разные задачи, интересные для промышленности, научных или биомедицинских исследований», — говорит руководитель проекта, заместитель директора по развитию Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Алексей Гоголев.

Традиционная рентгеновская томография определяет элементы в материале по плотности. Но среди современных материалов самого разного применения очень много композитных материалов, состоящих из компонентов с близкой плотностью. Это касается и биологических объектов — например хрящ, окруженный мягкими тканями, слабо отличается от них по плотности. Поэтому увидеть дефект в таких объектах с помощью традиционной рентгеновской томографии бывает сложно, особенно если он имеет малые линейные размеры.

«Техническая возможность создать компактные устройства, работающие с волновой информацией в рентгеновском диапазоне, приемлемого размера для диагностики больших объектов появилась только в 2000-х годах. Сейчас томографы, работающие на этих принципах, создаются несколькими научными коллективами в США, Европе, Японии. В России подобных томографов до нашего не было»,  – поясняет уникальность разработки Алексей Гоголев. «Он позволяет нам отслеживать сразу четыре параметра вместо одного. К традиционному количеству квантов добавились длина, амплитуда волны и ее фаза. Именно эти параметры и позволяют нам сканировать низкоконтрастные объекты и получать больше информации».

По словам руководителя проекта  одной из самых трудоемких задач для разработчиков было создание программного обеспечения для обработки информации и согласования работы всех новых элементов конструкции, добавленных к традиционным элементам томографа.

«Наш томограф позволяет проводить исследования в условиях небольшой лаборатории», — говорит Алексей Гоголев. — «Сейчас мы продолжаем развивать инструментальную и программную базу разработанного томографа и формируем коллекцию результатов сканирования с целью поиска технических решений по улучшению повторяемости и точности результатов исследований. В ближайшем будущем наши наработки по этому проекту будут использованы в других российских крупных научных проектах, в том числе на установках класса мегасайнс».

(фото пресс-службы ТПУ)


Похожие новости: